广州地铁33kV中压环网合环运行的初步分析 精品
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环网运行中的异常现象及分析环网运行中的特别现象及分析环网运行中的特别现象及分析摘要:电磁环网是指不同电压等级运行的线路,通过变压器电磁回路的连接而构成的环路。
广东乳源县110kV鹰峰变电站和35kV候公渡变电站10kV馈线构成了一个电磁环网,如图1所示。
平常10kV 候公渡线柱上油断路器QF断开,系统处于开环运行。
关键字:环网特别现象分析电磁环网是指不同电压等级运行的线路,通过变压器电磁回路的连接而构成的环路。
广东乳源县110kV鹰峰变电站和35kV候公渡变电站10kV馈线构成了一个电磁环网,如图1所示。
平常10kV候公渡线柱上油断路器QF断开,系统处于开环运行。
1 运行中消失的特别状况近年来,乳源县供电部门为提高供电牢靠性,拟将10kV候公渡线柱上油断路器QF合上,使环网闭环运行。
为此,采纳核相仪在柱上油断路器QF两侧进行核相试验,试验结果(以35kV候公渡站侧相序为参考相序记录)记录如下:1.1 相对地电压候公渡变电站侧:鹰峰变电站侧:a相对地6400V a'相对地6300Vb相对地6600V b'相对地6400Vc相对地6400V c'相对地6300V1.2 相间电压见表1。
正常状况下,相间电压试验结果应为表2数值(允许有少量的偏差):相同两相间的电压差接近为零,不同两相间的电压差应接近电网的线电压12kV,由于乳源县35kV候公渡变电站和110kV鹰峰站系统主要用于地方小水电上网,因此,母线电压比电力系统额定电压10kV要高。
明显,试验结果与正常状况相差很大,相同两相间存在很大的电压差。
因此10kV候公渡线柱上油断路器QF合不上,不能闭环运行。
3 特别状况的分析用Ua、Ub和Uc分别表示油断路器QF候公渡站侧线路的a相、b相和c相对地电压,用Ua'、Ub'、和Uc'、分别表示鹰峰站侧线路的a'相、b'和c'相(以35kV候公渡站侧相序为参考相序)对地电压。
地铁供电系统环网供电技术的应用研究摘要:城市地铁各项设备的健康运行,离不开电力的支持,而环网供电技术实践,追求节省投资、便利维护、高可靠性等,所以,在地铁供电系统中,环网供电技术愈发关键,满足了地铁运行的需求。
对此,为有效落实地铁供电系统,提高环网供电技术可靠性,应积极做好环网接线,加强中压网络构建,敷设后备线路,如此,落实环网供电技术,提高了供电系统的运行稳定性,推动了城市地铁稳定发展。
关键词:地铁供电系统;环网供电技术;应用研究引言在城市地铁供电系统中,主干线主要以环形线路为主,作为连续配电线路,在电路运行中,起始点处于一组母线,形成闭合回路,以此对闭合回路高效控制。
在环网供电中,为保障供电系统安全与灵活,电力技术人员大多对单母线分段,并以此为基础,将环路每端与不同母线段连接。
另外,为推动环网供电系统的稳定运行,应设置电流保护、纵差保护等装置。
当前,在地铁供电系统中,常见的环网供电技术主要包含两类:开环与闭环。
因闭环供电能够不间断供电,为地铁可靠运行提供保障,所以,在地铁供电系统中,常用闭环供电运行。
一、在环网供电技术的应用特点和实施原则(一)环网供电技术的应用特点地铁环网供电具有多种供电方式,在我国地铁交通中,电缆双环网在中压网络接线中最为常见。
电缆双环网,是由电缆电环网组合而成,通过二回电缆,解决了电环网供电中常见的电缆、低压设备、变压器故障等问题,大面积停电现象得到遏制。
在正常情况下,变压器处于正常情况时,带有50%负荷,分别和不同电源系统连接。
该种接线供电灵活性较强,可靠性较高,能够最大限度保障地铁供电,满足地铁供电要求。
(二)环网供电技术的实施原则在铺设线路时,为保障不同线路互补,应对线路科学分段,准确选择分段数量与分段点,预防局部线路初选故障,影响整个供电系统正常运行,甚至导致供电系统崩溃。
同时,在对线路主干道分段时,为保障地铁用电量与用电负荷平均分配,应在配电线路内插入自动化设备,如此,若线路出现故障,系统能够自动隔离故障区,其他区域正常供电,保障地铁供电系统的可靠运行。
地铁35kV中压环网与继电保护方案的研究摘要:目前,为更好保证城市地铁交通的安全稳定运行,电压型保护方案的深入应用、故障发生概率的科学控制同样需要得到重点关注。
“差动主保护+数字通信电流保护”相结合的中压环网保护配置方案,不仅风险低,还可以解决传统保护功能上的不足;同时国内和国外已有多家保护厂家能支持该配置方案,在工程实施和技术支持上能得到保障,是中压交流继电保护的最优方案。
关键词:地铁工程;35kV中压环网;继电保护1加强地铁交通牵引供电系统的继电保护必要性牵引供电系统属于城市轨道交通车站的主要供电系统,多个传输线路及电气设备属于城市轨道交通牵引供电系统的具体构成,同时各个电气设备的连续较为密切且能够互相施加影响,如故障在某个位置出现,故障将直接影响周围的电气设备,导致设备正常运转无法实现,电气设备的使用寿命也可能因这种对远端设备的影响而缩短,继电保护的重要性可见一斑。
电流的不稳定状态能够通过高水平的继电保护设备及时有效发现,短路电流消除可基于对故障点供电的迅速切断实现,这关系着其他设备的保护。
继电保护需要设法实现城市轨道交通牵引供电系统每个部位的有效保护,对于出现故障的部位,立即启动的继电保护装置可自动做出相应保护动作,保障城市轨道交通牵引供电系统的正常运行。
值得注意的是,城市轨道交通牵引供电系统的继电保护需要设法满足可靠性、灵敏性、速动性、选择性等要求,这同样需要得到业内人士的高度重视。
2地铁35kV中压网络构成方案2.1小分区方案小分区环网构成方案在上海、广州及南京等地有所应用,其特点是全线供电分区多,每个供电分区仅3~4座车站。
该方案将全线共划分为若干个供电分区,在供电分界车站设置环网联络开关。
正常运行时,环网联络开关打开,任一主变电所退出运行时,由另一座主变电所支援供电。
2.2大分区方案大分区环网构成方案近年在宁波、广州、苏州、长沙等地已经推广应用,该方案减少了电缆投资,还减少了环网电缆在区间的敷设回数,有利于区间管线的敷设。
地铁中压35kV环网柜差动保护分析及对策地铁线路的主保护主要是差动保护,一定程度影响了地铁35kv环网供电情况,中压环保柜的应用,有利于提高业务水平,在调试设备、运输电力、试运行阶段都发挥了中压作用,进一步有效减轻了跳闸故障造成的危害。
故本文对中压35kV环网柜差动保护简单分析,希望可以有效提高业务能力,充分保证供电的可靠性。
标签:中压环网柜;地铁;差动保护城市地铁系统发展异常迅速,在其沿线应当构建电压等级不同的若干变电所,这部分变电所一般采取进出线电缆,并且形成环网线路将负荷提供给各地供电所用户。
我国电力系统一般在高压线路中使用光纤线路差动保护方法,这也是对线路实行主保护的合理措施。
在35kv电缆线路主保护中压环网柜发挥了重要作用,保证了地铁安全稳定供电,因此,对其保护操作进行研究具有巨大的意义。
一、中压环网柜的应用优势(一)最大程度节省投资成本一台负荷开关以及熔断器组合电器柜需要投入的成本超过一万元,而真空断路器柜成本更高,甚至超过几万元。
若需要50kA的断开功能,则需要每天十余万元的断路器,同时对组合电器柜进行替换,要求相同的开断能力则需要投入几万元。
(二)较好的保护效果对负荷开关与限流熔断器认真配置,确保变压器功能显著超过断路器。
主要是由于熔断器可以迅速切除断流并且发挥限流功能,同时也令回路内部的其他零件得益,不需要满足动稳定与热稳定的性能。
完全断开断路器的时间也就是继电开始保护的时间、固定分闸时间的总和,通常要求三个周波,在10ms之内对短路线路有效切除。
很显然,断路器由于长期动作不能为小型变压器提供全方位保护,进一步只有限流熔断器和负荷开关整体发挥保护作用。
(三)不需要占用较大场地针对高层建筑来讲,面积十分重要。
由于开关包括环网柜缩小了占地面积,可以带来最大的收益。
同时,把小体积的环网柜放入相同箱体内,从而建立环网开关站,在建筑物附近安放,不需要额外占用建筑面积,一定程度增加了用户收益。
城市轨道交通中压环网供电方式的讨论城市轨道交通中压环网供电方式的讨论摘要:本文以西安地铁二号线35kV中压环网为例,分别对正常运行方式下、故障运行方式下和应急运行方式下的中压环网运行方式进行了讨论,同时列举出了在故障甚至极端停电的情况下如何利用地铁现有电源对全线重要设备供电的几种可行方式,以及各种供电方式的优缺点比较,从而为地铁供电系统最大限度的保障行车及运营安全提供参考。
关键字:地铁,供电,主变电站,中压环网,运行方式中图分类号:U231+.3文献标识码:A文章编号:0引言西安地铁二号线一期北客站~会展中心段,设有行政中心主变电站和会展中心两个主变电站,将外电源的110kV降压为35kV,后通过35kV环网电缆向牵引降压混合变电所和降压变电所及跟随式降压变电所供电。
按照电能供应的区段划分,全线分为六个供电分区(包括预留的分区),具体供电方式如下(见图1):图1正常情况下环网运行图为了保障地铁负荷的可靠供电,二号线设计了两个主变电站,且每个主变电站各由两路电源供电,在正常情况下供电方式为:行政中心主变电站供电方式为:由行政中心主变电站35kV I段、Ⅱ段母线通过35kV环网电缆向第一供电分区(运动公园、北苑、北客站、车辆段);第二供电分区(行政中心、凤城五路、市图书馆、大明宫西);第三供电分区(龙首原、安远门、北大街)供给各车站负荷用电。
会展中心主变电站的供电方式为:通过会展中心主变电站35kV I 段、Ⅱ段母线通过35kV环网电缆向第四供电分区(钟楼、永宁门、南稍门、体育场);第五供电分区(小寨、纬一街、会展中心)供给各车站负荷用电。
同时在北大街降压变电所设置35kV环网联络开关,用于两座主所之间的相互支援供电。
西安地铁二号线开通初期组织进行了大面积停电演练,模拟设置会展中心主变电站两路进线电缆受外力损坏,导致主变电站110kV进线开关及供电局相应对侧开关跳闸,一旦发生会对运营行车造成直接影响,如果处理不及时或者失误,甚至会造成严重的人身伤亡事故。
研制开发地铁主变电所之间中压环网支援方案探讨朱玲(深圳市市政设计研究院有限公司,广东地铁主变电所、外部市政变电站以及电缆通道建设常因拆迁、管线改迁等问题导致工期滞后。
在地铁线主变电所之间需要通过中压环网进行支援供电。
针对主变电所之间的中压环网支援供电,个方面对华南某大型地铁工程的支援供电方案进行探讨分析,分别描述各种运行方式下的支援方案,并对方案进行核算对比。
通过综合比较,总结方案的优缺点及注意事项,为后续工程提供参考。
集中供电;主变电所;支援供电Discussion on the Support Scheme of Medium Voltage Ring Network betweenSubway Main SubstationsZHU Ling(Shenzhen Municipal Design and Research Institute Co., Ltd., ShenzhenAbstract: The construction of subway main substations, external municipal substations and cable passages is often delayed due to problems such as demolition and pipeline relocation. At the beginning of the opening of the subway line,· 20 ·所为既有的变电所,仅为本工程预留一回出线,需利母线设置开闭侧正常运行时的供ZS1主变电所Ⅰ段ZS1主变电所Ⅱ段ZS1主变电所HWS1分区1分区2分区3分区4分区5分区6分区7分区8分区9HWS2ZS2主变电所ZS3主变电所ZS2主变电所Ⅰ段ZS2主变电所Ⅱ段ZS3主变电所Ⅰ段ZS3主变电所Ⅱ段环网开关位置图1 35 kV 侧正常运行时的供电范围划分2.2 故障情况下运行方式一当ZS 1主变电所或ZS 2主变电所一回进线电源电缆故障或一台主变压器解列时,闭合35 kV 母联开关,由另一回进线电源电缆或变压器承担该主变电所供电区域内的牵引及动力照明一、二级负荷。
第23卷第3期 2008年9月 电力科学与技术学报
JOURNAL OF EIECTRIC POWER SCIENCE AND TECHNOLOGY V01.23 No.3
Sep.2008
广州地铁33 kV中压环网合环运行的初步分析 廖振宁 ,王红星 ,夏成军 ,王 强 ,张 尧 (1.广州市地下铁道总公司,广东广州510623;2.华南理工大学电力学院,广东广州510640) 摘 要:环网供电的特征是合环结构、开环运行,而在设备检修、倒闸操作过程中,则期望能带电合环操作,以避免 短时间供电中断,提高供电可靠性.分析广州地铁33 kV中压环网合环运行的利弊,指出长期合环运行是不允许 的,而短时合环操作则需要综合考虑供电可靠性、短路电流、继电保护、合环电流、合环冲击电流、故障影响范围等 技术问题,根据具体情况判断. 关 键 词:环网供电;接线方式;合环操作;配电网可靠性 中图分类号:TM 711;U231.8 文献标识码:A 文章编号:1673-9140(2008)0343084-07
Closed-loop operation analysis of 33 kV medium-voltage ring distribution networks for Guangzhou Metro
LIAO Zhen—ning ,WANG Hong.xing ,XIA Cheng-jun ,WANG Qiang ,ZHANG Yao (1.Guangzhou Metro Corporation,Guangzhou 5 1 0380,China; 2.College of Electric Power.South China University of rrechnology,Guangzhou 510640,China)
Abstract:The characteristics of ring distribution networks are closed—loop structure and open—loop opera— tion.Whereas.in the condition of equipment maintenance and switching operation,it is expected to close Ioop,in order to avoid short.term power interruption and improve electricity supply reliability.The ad— vantages and disadvantages of short—term closed loop are analyzed in the paper.The long—term closed loop is not allowed.and the short—term closed loop must synthetically considers reliability,short—circuit cur- rent,relay protection,closed—loop current,surge current,the fault—affected areas and other technical
problems. Key words:ring distribution networks;connection model;closed—loop operation;distribution reliability
地铁的供电系统是为地铁运营提供所需电能的 重要部门,它不仅为地铁列车提供牵引用电,而且还 为地铁运营服务的辅助设 施提供电能,如照明、环
控、通信、信号等.因此安全、可靠而又经济合理地供
收稿日期:2007—12-26 作者简介:廖振宁(1976一),男,工程师,主要从事地铁供电系统管理和技术研究
通讯作者:廖振宁,男,工程师;E·mail:Liaozhenning@gzmtr.conl 第23卷第3期 廖振宁,等:广#ltt ̄铁33 kV中压环网合环运行的初步分析 85 给电力是地铁正常运营的重要保证和前提…. 广州地铁供电系统高中压配电系统均采用 110/33 kV二级电压制,全部采用集中供电方式.地 铁主变电站在引人2路城市电网110 kV电源后,设 置2台110/33 kV主变压器,将l10 kV电源降压到 33 kV,再通过33 kV中压环网供电网络将电源分配 给地铁车站的牵引变电所、降压变电所 . 环网供电的特征是合环结构、开环运行,但是在 设备检修、倒闸操作中,希望能够不停电倒闸,以提 高供电可靠性和运行灵活性,这就提出了地铁33 kV中压电网合环运行的课题.本文阐述电力系统中 的环网供电、电磁环网、环网分段等若干重要概念, 并提出广州地铁33 kV中压环网合环运行需深人分 析研究的技术问题. 1 广州地铁33 kV环网接线方式现状 广州地铁供电系统高中压配电系统均采用 110/33 kV二级电压制,全部采用集中供电方式.即 每条地铁线路均建有至少2个110/33 kV主变电 站,每个主变电站均从城市电网引人2路1 10 kV电 源;这2路电源或者是从城市电网的1个220 kV变 电站的2段110 kV母线上引接,或者是分别从2个 220 kV变电站的110 kV母线上引接,或者是一路 从1个220 kV变电站110 kV母线上引接,另一路 从城市电网的110 kV线路上“T”接.地铁主变电站 坑口 供 在引入2路城市电网110 kV电源后,设置2台110/ 33 kV主变压器,将110 kV电源降压到33 kV,再通 过33 kV中压环网供电网络将电源分配给地铁车站 (车辆段、控制中心)的牵引变电所、降压变电所. 主变电站110 kV侧根据2路进线电源的不同 或根据城市供电部门的要求,采用了内桥接线或线 路变压器组,均能够满足对地铁一级负荷的供电要 求.33 kV侧均采用了单母线分段的接线形式,根据 每条地铁线路车站变电所数量进行分区供电,配置 适当数量的馈出断路器.为了实现整个路网的资源 共享,除了一号线建设的坑口和广和主变电站外,后 期建设的主变电站均考虑了给相邻的几条地铁线路 供电.如:瑶台主变电站除了给2号线供电外,还给 5号线供电;河南主变电站除了给2号线供电外,还 给3号线供电;沙园主变电站除了给广佛线供电外, 还给2号线和8号线供电(实施2,8号线延伸工程 时2号线南延和8号线西延线路的供电需要). 广州地铁一号线供电系统33 kV环网采用的是 大供电分区方式,即供电分区正好是主变电站数量 的2倍.地铁1号线设有坑口和广和2个主变电站, 所以有坑口一西朗、坑口一公园前、广和一公园前和 广和一广州东站共4个供电分区.2个主变电站馈 出的33 kV电源在公园前站变电所通过环网分段断 路器相联络,如图1所示.
图1 广州地铁一号线主变电站和33 kV供电系统环网接线方式示意图 Figure 1 Ring network connection mode schematic diagram of the 33 kV power supply system and main substations for Guangzhou metro line l 86 U 力 科 学 与 技 术 学 报 2008年9月 地铁2号线及其它地铁线路(如3,4和5号线) 供电系统33 kV环网采用的是小分区供电方式,即供 电分区的数量比主变电站数量的2倍还要多.具体有 多少供电分区将视供电分区内串接的车站变电所数 量而定(一般串接2—4个车站变电所).地铁2号线 设有瑶台和河南两个主变电站,但有瑶台一江夏、瑶 台一越秀公园、瑶台一海珠广场、河南一市二宫、河南 中大、河南一琶洲共6个供电分区.由于河南主变 电站靠近车辆段,所以车辆段变电所是单独一个供电 分区,这样供电分区总数达到了7个.2号线2个主变 电站馈出的33 kV电源在市二宫站变电所通过环网 分段断路器相联络,见图2.地铁3,4,5号线也类似.
琶州站 巾大站 市二官站 海珠广场站 越秀公园站 图2广州地铁二号线主变电站和33 kV供电系统环网接线方式示意图 Figure 2 Ring network connection mode schematic diagram of the 33 kV power supply system and main substations for Guangzhou metro line 2
目前广州地铁供电系统33 kV环网电缆配备有 导引线差动保护作为主保护,延时过电流保护作为 后备保护. 2地铁33kV中压环网合环运行的设 相 J L、J、 广州地铁33 kV中压环网合环操作可以分为如 下几种情况: 1)主变内33 kV母线分段开关300合环操作. 如图3所示坑口主变110/33 kV接线.正常运 行时,母线分段断路器100,300处于开断状态,线路 变压器组以内桥接线方式分别供给33 kV母线I 段、II段,当301(或302)跳开时,通过备用电源自动 投入装置合上300开关,保证其供电,只会造成短时 问供电中断(备自投动作时间决定).当单台110/33 kV主变、断路器301需要停电检修时,可以采取2 种方式:一种是断开122,301,投人300,33 kV I段、 Ⅱ段母线负荷均由芳坑乙线提供,这种方式会造成 33 kV I段母线短时间供电中断,称为停电倒闸操 作;另一种是先合上300开关,然后断开122,301, 这种方式保证了设备检修和倒闸过程中33 kV母线 的连续供电,称为带电倒闸操作或合环操作.
坑口主变 图3 33 kV母线分段开关300舍环操作 Figure 3 Closed·loop operation of 33 kV bus segment switch 300
同样的道理,合100开关也是一种合环操作. 2)环网分段开关合环操作. 如图4所示.广州地铁2号线瑶台、河南2个主